育民中学 孙秀芳 2006-04-12

好奇心是人类与生俱来的本能之一，每一个人自幼时都有探究未知世界的好奇心，由好奇而激发求知欲。但是，这种好奇心和求知欲并不是随着年龄的增加而自然增加的。为了使学生对地理学习再增加一份好奇心，我在初中年级开展了利用“气象传感器”进行地理实践的活动。这项地理实践活动的开展，不仅使学生拓宽了知识面、掌握了新技术，而且使地理教师的实践能力也有了提高。

一、 “ 气象传感器 ” 为学生提供了体验地理实践的 “ 过程 ”

    学生们在利用气象传感器进行地理实践活动过程中，通过制订方案、观察、实验、采集数据、资料收集与分析比较，尝试运用一般的研究方法与手段，体验了研究的基本过程。例如：以前单从材料上阅读气压、湿度、相对湿度、温度等数据十分烦杂，学生们对于这些数据也很茫然。现在学生根据自己动手采集不同天气的数据进行比较，学习的兴趣自然就提高了。下面的图表是同学们自己操作 “ 传感器 ” 采集的数据及其比较。

    下页是同学采集到的 2005 年 11 月 28 日、 29 日两天的气象要素的数据图表，可以一目了然地比较出寒潮来临前后的气象要素的变化。寒潮来之前的 气温 特别高，将近 23.5 摄氏度； 湿度 也较高， 气压 为 1217 百帕。寒潮过境以后气温明显降低到 16 摄氏度左右，气压是 1226 — 1228 百帕之间，绝对湿度由 9 克 / 立方米降低至 6 克 / 立方米，相对湿度由 42% 左右升高到 50% 左右。

    通过数据对比，学生们总结出 “ 同一地区气温越低空气的饱和度就越小 ” 这一结论。空气的湿度与饱和这一问题本身比较难懂，通过同学自己动手操作既解决了空气的湿度与饱和问题，又理解了寒潮过境时天气系统的前后差异（虽然同学测得是育民校园的局部气象数据 , 并不一定十分准确但这些数据也和冷锋过境时的情况基本吻合）。

    利用风速仪同学们又测定了 28 日同时段育民中学的风向为偏南，风速每秒 2.6 米； 29 日同时段育民中学的风向为偏北，风速每秒 6.7 米。与当天气象台发布的天气预报相比，育民中学的风向风速有一些差异。同学们经过分析认为，由于所测地点是在学校操场上，周围障碍物较多，和天气象台发布的天气预报相比有一定差异也是正常的。

二、 “ 气象传感器 ” 为学生提供了进行地理探究的工具

    前面提到同学利用传感器来采集和分析数据，什么是气象传感器呢？气象传感器（ 6 合 1 ）是美国 PASCO 公司制造的数字化产品 ，它可以同时进行 6 种气象数据的观测和采集（温度、大气压、相对和绝对湿度、露点和海拔高度）。它是和数据采集器结合起来使用，这是一款有多种用途的传感器。可实现室内外环境的测量和比较以及监测即将来临的突发天气。数据采集完毕就可以通过电脑在 DataStudio 软件得出曲线图表以便于区分比较各物理量的发展趋势及相互关系。同时可以根据需要在 DataStudio 软件提供的设置中改变数据单位还可以用曲线图表的形式将数据导出另外保存。

    随着风速仪和传感器的应用，学生们不仅测试了室外的气象要素，还在测量室外数据的同时测量了室内的各种气象要素，对室内和室外加以对比，发现室内的气象要素比较稳定，下图是室内气象要素和室外气象要素的比较。学生们通过这些数据的对比，较容易得出相应的结论：阴天时室外的相对湿度高于室内，温度明显低于室内，相对湿度
高于室内，冬季室外的露点较低。

三、 “ 气象传感器 ” 培养了学生地理综合能力

    气象传感器实践活动的开展，给一批喜欢地理学科的学生提供了一个空间，他们可以在这片天地里尽情的享受。自己采集数据，自己分析，然后和网上的天气数据加以比较，从中得到成功的喜悦。风速仪和传感器需要有长时间的采集和比较，不管是晴天还是阴天下雨学生们必须按照要求将数据采集好，并且将其输入电脑生成图表。虽然每一次的数据都不一样，但是数据的采集过程以及数据输入电脑都是单一的，没有持之以恒的毅力是无法完成的。虽然难度不小，但学生们的热情很高，克服了一个又一个难关。他们在活动中增长了才干，发挥了智力培养了创造力，丰富了情感体验。

    风速仪和传感器的应用不单单是简单的动手操作，这两件仪器都是国外进口的产品，上面的说明都是用英语表述的，要想全面了解仪器的性能必须读懂英文说明，这对英语学习也是一个很好的促进。同时利用风速仪采集的数据必须经过电脑才能生成的图表，这对学生的计算机技能还是有一定的要求，否则图表数据是无法在计算机中显示和输出，也就无法对数据进行分析比较了。学生们通过参加地理实践活动，发现在学习中各门学科都不能偏废，通过数据的分析提高了同学们的综合分析能力和口头表达能力。

    气象传感器实践活动的开展，还增强学生之间的合作，培养了团队意识。学生们自己进行内部分工，根据各自的特长承担某项工作，扬长避短。学生之间的合作不仅展示了学生的个性，也可以让学生在同伴那里得到更多知识，也能培养他们和睦相处，协同工作的良好品质。不同层次的学生都能在实践活动中主动获取知识，而且能取长补短，共同提高。

    气象传感器进入中学校园的时间还不长，在利用气象传感器开拓地理实践活动方面还很少有现成的经验，还可以开拓更多新的实践与应用内容。在利用气象传感器进行地理实践的过程中，我们地理教师自己本身也需要学习这一新的教学仪器，需要创造新的教学经验；需要设计新的活动方案 …… 我想在以后的活动中还将利用气象传感器进行不断的实验，逐步扩大参与人数，将实践活动测得的数据更多地应用于日常教学，使更多的学生喜欢地理，在学校形成热爱地理的氛围。

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